JPH0724421B2 - 有料放送デコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高品位テレビジョン
（ＭＵＳＥ方式＝Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｓｕｂ−Ｎｙｑｕ
ｉｓｔ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ（多重サ
ンプリング符号化）方式−−−ＮＨＫ開発）有料放送に
おいて、契約した加入者にのみスクランブルを解き番組
の視聴を可能にする有料放送デコーダに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、有料放送は放送衛星の拡充に伴い
実用化されつつある。有料放送では、従来の広告料や受
信料による放送形式と違い、契約した受信者にのみ番組
を届ける必要があるため、通常は番組を電気的に撹乱
（スクランブル）して放送される。そのために、有料放
送番組視聴にはスクランブルを解き正常に番組を視聴す
るための有料放送デコーダが必要となってくる。

【０００３】従来、多重サンプリング符号化（以下、Ｍ
ＵＳＥと記す）信号の有料放送デコーダとしては、有料
放送ユニットとしてＭＵＳＥデコーダに内蔵する方式が
考えられている。一方、現存するＭＵＳＥデコーダに対
しては、有料放送のスクランブルを解いた後のＭＵＳＥ
信号が通常の非スクランブルのＭＵＳＥ信号と同等に扱
える独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダが考えられてい
る。

【０００４】以下図面を参照しながら、上述した従来の
独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダの一例について説明す
る。（図６）は従来のＭＵＳＥ有料放送デコーダの構成
の一例を示すものである。（図６）において、２はアナ
ログＭＵＳＥ信号入力端子で、通常はスクランブル状態
のＭＵＳＥ信号が入力される。３はＡ／Ｄ変換器で、ア
ナログＭＵＳＥ信号をデジタルＭＵＳＥ信号に変換す
る。４はクロック・同期再生部で、デジタルＭＵＳＥ信
号からデジタル信号処理基準クロック１６．２ＭＨｚ
（以下ＶＣＫと称する）や独立型ＭＵＳＥ有料放送デコ
ーダ各部で必要な映像水平同期信号（以下ＨＤと称す
る）、映像フレーム同期信号（以下ＶＦＲＡＭと称す
る）を再生し独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダ内各部に
供給する。５は音声処理部で、デジタルＭＵＳＥ信号か
ら１．３５ＭＨｚレートの１６ビットデインターリーブ
後の音声データビットストリーム（以下ＤＢＳと称す
る）を再生するとともに、音声フレーム同期信号（以下
ＦＳＹと称する）、音声データ基準クロック１．３５Ｍ
Ｈｚ（以下ＡＣＫと称する）をデスクランブルユニット
に供給する。６はデスクランブルユニットで、ＤＢＳ１
３からスクランブル関連情報を取り出し、これに基づ
き、スクランブルされたデジタルＭＵＳＥ信号１９をデ
スクランブルしデスクランブルＭＵＳＥ信号１２を出力
すると共に、加算することによりスクランブルされた音
声データビットストリーム１３のスクランブルを解くた
めの擬似ランダム信号（以下ＰＮと称する）を発生す
る。７は排他的論理和素子でＤＢＳ１３とスクランブル
を解くためのＰＮ信号１１との排他的論理和をとること
によりデスクランブルされたＤＢＳ１５を出力する。４
３はスクランブル関連情報ビット消去部で、ＤＢＳ１５
中に多重されているスクランブルに関する情報ビットを
消去する。４１はビットインターリーブ部で、音声処理
部５での１６ビットデインターリーブを再インターリー
ブする。４２はＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正符号付加
装置で、デスクランブルされたＤＢＳ１５の同期信号お
よび制御符号ビットを除き、ビットインターリーブマト
リクスの各行の７４ビットの情報ビットに対して、８ビ
ットの誤り訂正ビットを付加する。４４は２５音声フレ
ームインターリーブ部で、多重されるＭＵＳＥ信号中の
垂直帰線期間を基準に２５音声フレーム間のインターリ
ーブを行う。４５は時間軸圧縮部で、１．３５ＭＨｚレ
ートの音声データをＭＵＳＥ信号中の垂直期間内に多重
するためバースト状のデータに変換する。４６は２値／
３値変換部で、連続する２値３データを連続する３値２
サンプルに変換する。４７は変換フィルタで、時間軸圧
縮され２値／３値変換された１２．１５ＭＢａｕｄの音
声データを１６．２Ｍレートの映像信号サンプルレート
に合わせるための周波数変換を行う。４８はエンコード
音声信号遅延回路で、エンコード音声信号をデスクラン
ブルユニット６の出力の映像信号の垂直帰線期間音声多
重領域のタイミングに遅延調整する。４９は音声多重タ
イミング制御部で、デスクランブルユニット６からの出
力ＭＵＳＥ信号の垂直帰線期間音声多重領域を示す信号
を出力する。５０は信号切り替えスイッチで、デスクラ
ンブルユニット６からの出力と音声データの時間軸圧縮
部４７の出力を音声多重タイミング制御部４９の出力信
号により切り替える。５１はＤ／Ａ変換器で、デジタル
ＭＵＳＥ信号をアナログＭＵＳＥ信号に変換する。５２
はＭＵＳＥ信号出力端子で、ＭＵＳＥデコーダやＭＵＳ
ＥＶＴＲと接続される。

【０００５】以上のように構成された従来のＭＵＳＥ有
料放送デコーダについて、以下（図６）を用いてその動
作を説明する。映像、音声共にスクランブルのかかった
ＭＵＳＥ信号が入力した場合を例にとり説明を行う。入
力したＭＵＳＥ信号はＡ／Ｄ変換器３でデジタル変換さ
れ、デスクランブルユニット６，音声処理部５，クロッ
ク，同期再生部４に供給される。デスクランブル処理は
以下のように行われる。まず、デスクランブルユニット
６では、音声処理部５からのＤＢＳ１３中のスクランブ
ル関連情報を抽出解読する。（図４）にスクランブル関
連情報の位置を示す。（図４）はＡモード信号多重時の
ビット配分とスクランブル関連情報の多重位置およびＤ
ＢＳ１３状態のビット割当を示す音声フレーム構成図で
ある。（図４）に斜線で示すようにスクランブル関連情
報ビットは制御符号，レンジビット，独立データ領域に
多重されている。

【０００６】また、これらの多重されたスクランブル関
連情報ビットはその多重位置から音声モードごとに音声
フレーム中の固定位置に存在するものと音声モードごと
に領域が変わる独立データ領域に斜め多重状態で存在す
るものに分類される。制御符号領域、レンジビットに存
在するスクランブル関連情報ビットは、各音声モードご
とに固定位置に存在する。以下にその各ビットと位置を
示す。 映像スクランブルフラグビット・・・制御符号
第１２ビット，スクランブルタイミングビット・・・制
御符号第１３ビット，音声スクランブルフラグビット・
・・ｒ＃８ビット位置である。一方、音声モードごとに
領域が変わる独立データ領域に斜め多重されているスク
ランブル関連情報の多重の様子を（図５）に示す。（図
５）は、Ａ１モードにおける１８音声フレーム間の２８
８ビットのスクランブル関連情報ビットの多重の様子を
示す斜め多重方式図である。（図５）に示すようにスク
ランブル関連情報の斜め多重は音声フレーム内各行ごと
に１ビットづつ行なわれ、１８音声フレーム、すなわち
２８８ビットを１単位（以下この１８音声フレームをス
ーパーフレームと定義する）としている。

【０００７】デスクランブルユニット６ではこれらのス
クランブル関連情報ビットをＤＢＳ１３から抽出解読
し、映像信号については、スクランブルデジタルＭＵＳ
Ｅ信号１９をデスクランブルし、デジタルデスクランブ
ル映像信号１２を出力する。音声信号については後段の
排他的論理和素子７でデスクランブル出来るようにＰＮ
信号１１を発生させる。音声処理部５ではデジタルＭＵ
ＳＥ信号からブランキング期間の音声データを取り出
し、デスクランブルのため、放送局側でスクランブルが
かけられた位置、すなわち音声信号にＰＮ加算が行われ
た状態まで音声信号形式を戻す。音声信号へのスクラン
ブルはビットインターリーブの直前でかけられているた
め、受信側では音声信号形式をこの状態の音声フレーム
形式まで戻し、ＤＢＳ１３にスクランブルの際に加算し
たものと同じＰＮ信号１１を排他的論理和素子７により
加算することで音声信号のデスクランブルを行う。

【０００８】次に、デスクランブルされたＤＢＳ１５は
スクランブル関連情報ビット消去部４３に入力される。
スクランブル関連情報ビット消去部４３では、デスクラ
ンブル後のデータビットストリーム中のスクランブル関
連情報をすべて消去する。これはデスクランブルされた
ＭＵＳＥ信号中にスクランブル関連情報が残っていると
後段のＭＵＳＥデコーダでは、ＭＵＳＥ信号がデスクラ
ンブルされているにもかかわらずスクランブルＭＵＳＥ
信号として認識されるため正常に番組が視聴出来ないた
めである。

【０００９】（図７）にスクランブル関連情報ビット消
去部の回路構成の一例を示す。（図７）において、１５
は音声ＤＢＳで、排他的論理和素子７の出力が入力され
ている。６２は音声フレーム同期信号（ＦＳＹ）、６３
は音声基準クロック１．３５ＭＨｚ（ＡＣＫ）である。
６０は音声ビットカウンタで、音声フレームごとにリセ
ットされＡＣＫ６３により０〜１３４９をカウントす
る。６９はビットゲートで、スクランブル関連情報ビッ
トのなかで、制御符号ビットやＲ＃８ビットのように音
声モードにより音声フレーム中の固定位置に存在する関
連情報ビットのタイミングを示す。６４はデータフリッ
プフロップで音声のＡ／Ｂモードを示す制御符号第１ビ
ット（以下制御符号第１ビット〜第２２ビットをそれぞ
れｂ＃１〜ｂ＃２２と称する）を検出する。

【００１０】６８は斜め多重タイミング発生回路で、ス
クランブル関連情報の音声フレーム中の斜め多重位置を
求めるための音声モード検出，音声フレームの各行の先
頭タイミングを示すパルスを出力する。９０はＤＢＳ１
５のｂ＃１検出のためのパルス，９１は音声モードを示
すｂ＃１〜ｂ＃６を検出するためのタイミングパルス，
９２は２スーパーフレーム、すなわち３６音声フレーム
ごとに伝送されている音声マスタフレームタイミングを
示すｂ＃１４を検出するためのタイミングパルス，９３
は音声フレーム内の各行の先頭を示すパルス信号であ
る。

【００１１】７０はデータフリップフロップで音声モー
ドを示すｂ＃１〜ｂ＃６のタイミングパルス９１を１／
２クロック遅延させる。７１は論理積装置で、音声基準
クロックＡＣＫにデータフリップフロップ７０の出力に
よりゲートをかけることにより、データビットストリー
ム１５の音声モードを示すｂ＃１〜ｂ＃６を検出するた
めのバースト状タイミングクロックを発生させる。７２
はデータフリップフロップで、論理積装置７１からのバ
ースト状クロックにより、データビットストリームのｂ
＃１〜ｂ＃６を検出する。７３はシフトレジスタ、７４
はデータフリップフロップで、これらによりデータフリ
ップフロップ７２の出力、すなわちｂ＃１〜ｂ＃６をパ
ラレル出力する。７５はデータフリップフロップで、Ｄ
ＢＳ１５中の音声マスタフレームタイミングを示すｂ＃
１４を検出するためのものであり、音声フレームごとに
出力されるｂ＃１４検出タイミングパルス９２により検
出する。７６はデータフリップフロップ，７８は論理積
素子でこの組合せによりデータフリップフロップ７５の
出力のｂ＃１４検出信号を１クロック幅に微分する。７
９は音声フレーム行カウンタで、マスタフレームすなわ
ち３６音声フレームごとにリセットされる２８８進カウ
ンタで、スーパーフレーム内の音声データ行位置０〜２
８７をカウント出力する。９４は遅延調整回路で、論理
積素子７８の出力により、ラインパルス９３をカウンタ
クロックとしている音声フレーム行カウンタ７９にリセ
ットが適切にかかるようにタイミングを調整する。

【００１２】８０は音声フレーム行内のビット位置カウ
ンタで、ラインパルス９３ごとにリセットされ０〜８１
をカウント出力する。８１はＲＯＭで、データフリップ
フロップ７４の各音声モード出力値と音声フレーム内行
カウンタ７９出力値からスクランブル関連情報ビットの
各行内の斜め多重ビット位置を出力する。８２は比較器
で、ビット位置カウンタ８０の出力とＲＯＭ８１の出力
が等しいときにパルスを発生させる。９６はデータビッ
トストリームの遅延調整回路でビットゲート６９の出力
や比較器８２の出力とのタイミングを調整する。９５は
ビットゲート６９の出力とデータビットストリームとの
タイミング調整用遅延調整回路である。６５は論理積素
子で、タイミング調整用遅延回路９５の出力により音声
データビットストリーム中の固定位置のスクランブル関
連情報ビットを強制ＬＯＷにすることにより消去する。
６７は論理積素子で、比較器８２の出力により音声デー
タビットストリーム中のスクランブル関連情報ビットの
斜め多重ビットを強制ＬＯＷにすることにより消去す
る。

【００１３】以下スクランブル関連情報ビット消去部４
３の動作について（図７）および（図８）を用いて説明
する。（図８）は（図７）に示すスクランブル関連情報
消去部の各部の信号波形を示す信号波形図である。（図
８）中ＤＢＳ１５の波形に示している数字１〜１３５０
はＤＢＳ状態での音声フレーム内の各ビットの送出順序
を示している。ＦＳＹ６２は図に示すように音声フレー
ムの先頭ビットタイミングを示す音声フレーム同期信号
である。

【００１４】まず、音声モードごとに固定位置にある、
映像スクランブルフラグビット……制御符号第１２ビッ
ト，スクランブルタイミングビット……制御符号第１３
ビット，音声スクランブルフラグビット……ｒ＃８ビッ
ト位置のスクランブル関連情報ビットの消去動作につい
て説明する。図７のｂ＃１検出パルス９０は（図８）に
示すようにｂ＃１を検出するタイミングでパルスを出力
し、検出されたＤＢＳ１５のｂ＃１信号すなわち音声の
Ａ／Ｂモードは（図７）のようにビットゲート６９に接
続されている。このことにより、ビットゲート６９は各
音声モードごとに固定位置にある、映像スクランブルフ
ラグビット……制御符号第１２ビット，スクランブルタ
イミングビット……制御符号第１３ビット，音声スクラ
ンブルフラグビット……ｒ＃８ビット位置を示すパルス
信号を出力する。このパルス信号を遅延調整したものが
（図８）の遅延調整回路９５の出力であり、これをゲー
ト信号として（図８）のようなタイミングで遅延ＤＢＳ
９６の該当ビットを強制ＬＯＷとすることにより、各音
声モードごとに固定位置にある前記スクランブル関連情
報ビットを消去する。次に、音声モードごとに領域が変
わる独立データ領域に斜め多重されているスクランブル
関連情報ビットの消去動作について、同様に（図７）、
（図８）を用いて説明する。斜め多重されているスクラ
ンブル関連情報ビットはスーパーフレーム（１８音声フ
レーム）を１単位として構成されている。この１８音声
フレーム単位は、３６音声フレーム毎に送られるマスタ
フレーム先頭フレーム識別ビットｂ＃１４を基準に受信
側で検出している。（図８）に示すデータフリップフロ
ップ７５の出力信号は斜め多重タイミング発生回路６８
のｂ＃１４タイミング出力９２により、ＤＢＳ１５信号
中のｂ＃１４を検出した結果を示している。

【００１５】（図８）の例ではこの音声フレームのｂ＃
１４がアクティブ、すなわちマスタフレームの先頭の音
声フレームであったことを示している。この信号は（図
７）のように、データフリップフロップ７６、論理積素
子７８、遅延素子９４に接続され、（図８）に示すライ
ンパルス９３のタイミングでラインカウンタ７９がリセ
ットされるように微分、遅延調整される。このようにリ
セットされたラインカウンタ７９の出力は、（図８）の
ように、１スーパーフレーム間（１８音声フレーム間）
ラインパルス９３を０〜２８７までカウントアップす
る。

【００１６】またライン内ビットカウンタ８０は（図
８）のようにラインパルス９３によりリセットされ、各
音声フレームの行内のビット位置０〜８１をカウント出
力する。

【００１７】一方、データフリップフロップ７４の出力
は音声の各種モードを示すｂ＃１〜ｂ＃６を（図８）の
ようにｂ＃１４のタイミングごとに、ＲＯＭ８１に出力
する。ＲＯＭ８１はこのｂ＃１〜ｂ＃６の示す音声モー
ドから音声フレーム内の独立データ領域を求め、さらに
ラインカウンタ７９の出力により、前記独立データ領域
内の該当する斜め多重の際のスクランブル関連情報のビ
ットの多重位置を（図８）のＲＯＭ８１の出力に示すよ
うに各行ごとに出力する。比較器８２はこのＲＯＭ８１
の出力とライン内カウンタ８０の出力を比較し、一致し
た際に（図８）の比較器８２の出力に示すようにパルス
信号を発生させる。

【００１８】この比較器８２の出力信号をゲート信号と
し論理積素子６７により、データビットストリームの斜
め多重ビットを強制ＬＯＷとすることにより、斜め多重
されているスクランブル関連情報ビットを消去する。以
上のように、ＤＢＳ中のスクランブル関連の情報ビット
がすべて消去され、（図６）のビットインターリーブ部
４１へ入力される。

【００１９】以下、さらに後段の処理について、（図
６）を用いて説明する。ビットインターリーブ部４１、
ＢＣＨ（８２，７４）処理装置４２、２５フレームイン
ターリーブ装置４４，２／３値変換装置４６、１２．１
５→１６．２ＭＨｚ変換フィルタ部４７については音声
処理部５でデコードされたＭＵＳＥ音声処理を再エンコ
ードするＭＵＳＥ音声エンコード処理部であるが、これ
は通常のＭＵＳＥ音声エンコード処理部の該当する部分
と同様であるためここでは説明を省略する。

【００２０】エンコード音声信号遅延回路４８は、エン
コード音声信号を遅延調整し、映像信号の垂直帰線期間
に合わせ込む。

【００２１】次に切り替えスイッチ５０は音声タイミン
グ制御部４９の出力信号により音声多重期間には出力信
号を音声映像遅延回路４８の出力から音声信号側に切り
換える。

【００２２】以上のように、スクランブルＭＵＳＥ信号
の音声信号部分のデスクランブル後、多重されているス
クランブル関連情報ビットを消去し、再ＭＵＳＥ音声エ
ンコード処理の後、映像信号部がデスクランブルされた
ＭＵＳＥ信号に再多重することにより、デスクランブル
を行った正規のＭＵＳＥ信号形式の信号を出力すること
ができる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成による独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダは、音声デー
タビットストリーム中の、音声モードによって位置の異
なる独立データ領域に斜め多重されているスクランブル
関連情報ビットも含めてすべてスクランブル関連情報ビ
ットを消去する方式であるため、スクランブル関連ビッ
ト消去部の回路規模が増大する等の問題点を有してい
た。

【００２４】本発明は上記問題点に対し、簡潔な構成に
よる独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダを実現するもので
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダは、スクラ
ンブルされたデジタル多重サンプリング符号化信号およ
び２５フレームデインターリーブ，ＢＣＨ（８２，７
４）誤り訂正後の音声データビットストリームを入力と
し、音声データビットストリームのデスクランブルのた
めの擬似ランダム信号とスクランブルデジタル多重サン
プリング符号化信号の映像信号部分のデスクランブル処
理を行ったデジタル多重サンプリング符号化信号を出力
するデスクランブルユニット装置と、前記デスクランブ
ルユニット装置から出力される擬似ランダム信号とスク
ランブルされた音声データビットストリームの加算を行
い音声データビットストリームをデスクランブル出力す
る排他的論理和装置と、前記デスクランブル音声データ
ビットストリームを入力とし、多重されている映像スク
ランブルフラグビットと音声スクランブルフラグビット
を消去し、音声マスターフレーム識別フラグビットを正
規の音声フレームから消去し他の音声フレームに付加す
るスクランブルフラグ消去・音声マスタフレーム識別フ
ラグビットシフト装置と、前記スクランブルビット消去
・音声マスタフレーム識別フラグビットシフト装置から
出力された音声データビットストリームを多重サンプリ
ング符号化信号に再多重するためのビットインターリー
ブ装置、ＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正付加装置、２５
フレームインターリーブ装置、時間軸圧縮装置、２値／
３値変換装置、１２．１５ＭＨｚ／１６．２ＭＨｚリサ
ンプリング波形整形フィルタ装置からなる多重サンプリ
ング符号化信号への音声再多重エンコード装置と、前記
多重サンプリング符号化信号への音声再多重エンコード
装置から出力される音声信号を遅延させる遅延装置と、
前記デスクランブルユニット装置の出力の音声独立デー
タ領域に前記デスクランブルされ多重サンプリング符号
化信号への音声再多重エンコードされた音声信号を多重
する信号切り替え装置と、前記信号切り替え装置を制御
するタイミング制御装置を採用・結合したものである。

【００２６】

【作用】本発明は上記した構成により、スクランブルさ
れた音声データビットストリームはデスクランブルユニ
ットから出力されるＰＮ信号によりデスクランブルさ
れ、スクランブルフラグ消去、マスタフレーム識別ビッ
トフラグ位置シフト後、１６ビットインターリーブ、Ｂ
ＣＨ（８２，７４）誤り訂正符号付加、２５フレームイ
ンターリーブ、時間軸圧縮、２値３値変換、１２．１５
ＭＨｚから１６．２Ｍｈｚへの音声データレート変換の
ＭＵＳＥ音声エンコード処理を行い、デスクランブルさ
れた映像信号を含むＭＵＳＥ信号の垂直ブランキング中
に再多重することにより、ＭＵＳＥ有料放送のスクラン
ブルを解いた後のＭＵＳＥ信号が通常の非スクランブル
のＭＵＳＥ信号と同等に扱え、簡易な構成によりスクラ
ンブル関連情報ビットを総て消去したのと同効果を有す
る独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダを提供することがで
きるものである。

【００２７】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。（図１）は本発明の一実施例におけ
るＭＵＳＥ有料放送デコーダの構成を示すものである。

【００２８】（図１）において、２はアナログＭＵＳＥ
信号入力端子で、通常はスクランブル状態のＭＵＳＥ信
号が入力される。３はＡ／Ｄ変換器で、アナログＭＵＳ
Ｅ信号をデジタルＭＵＳＥ信号に変換する。４はクロッ
ク・同期再生部で、デジタルＭＵＳＥ信号からデジタル
信号処理基準クロック１６．２ＭＨｚ（以下ＶＣＫと称
する）や独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダ各部で必要な
映像水平同期信号（以下ＨＤと称する），映像フレーム
同期信号（以下ＶＦＲＡＭと称する）を再生し独立型Ｍ
ＵＳＥ有料放送デコーダ内各部に供給する。５は音声処
理部で、デジタルＭＵＳＥ信号から１．３５ＭＨｚレー
トの１６ビットデインターリーブ後の音声データビット
ストリーム（以下ＤＢＳと称する）を再生するととも
に、音声フレーム同期信号（以下ＦＳＹと称する）音声
データ基準クロック１．３５ＭＨｚ（以下ＡＣＫと称す
る）をデスクランブルユニットに供給する。６はデスク
ランブルユニットで、ＤＢＳ１３からスクランブル関連
情報を取り出し、これに基づき、スクランブルされたデ
ジタルＭＵＳＥ信号１９をデスクランブルしデスクラン
ブルＭＵＳＥ信号１２を出力すると共に、加算すること
によりスクランブルされた音声データビットストリーム
１３のスクランブルを解くための擬似ランダム信号（以
下ＰＮと称する）を発生する。

【００２９】７は排他的論理和素子でＤＢＳ１３とスク
ランブルを解くためのＰＮ信号１１との排他的論理和を
とることによりデスクランブルされたＤＢＳ１５を出力
する。１４３はスクランブルフラグ消去・マスタフレー
ム識別フラグビットシフト部で、映像スクランブルフラ
グと音声スクランブルフラグを消去し、音声データビッ
トストリーム信号のマスタフレームの先頭の音声フレー
ムに多重されているマスタフレーム識別ビットフラグを
同マスタフレーム期間内の他の音声フレームの該当位置
にシフトする。４１はビットインターリーブ部で、音声
処理部５での１６ビットデインターリーブを再インター
リーブする。４２はＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正符号
付加装置で、デスクランブルされたＤＢＳ１５の同期信
号および制御符号ビットを除き、ビットインターリーブ
マトリクスの各行の７４ビットの情報ビットに対して、
８ビットの誤り訂正ビットを付加する。４４は２５音声
フレームインターリーブ部で多重されるＭＵＳＥ信号中
の垂直帰線期間を基準に２５音声フレーム間のインター
リーブを行う。

【００３０】４５は時間軸圧縮部で、１．３５ＭＨｚレ
ートの音声データをＭＵＳＥ信号中の垂直期間内に多重
するためバースト上のデータに変換する。４６は２値／
３値変換部で、連続する２値３データを連続する３値２
サンプルに変換する。４７は変換フィルタで、時間軸圧
縮され２値／３値変換された１２．１５ＭＢａｕｄの音
声データを１６．２Ｍレートの映像信号サンプルレート
に合わせるための周波数変換を行う。４８はエンコード
音声信号遅延回路で、エンコード音声信号をデスクラン
ブルユニット６の出力の映像信号の垂直帰線期間音声多
重領域のタイミングに、遅延調整する。

【００３１】４９は音声多重タイミング制御部で、デス
クランブルユニット６からの出力ＭＵＳＥ信号の垂直帰
線期間音声多重領域を示す信号を出力する。５０は信号
切り替えスイッチで、デスクランブルユニット６からの
出力と音声データの遅延調整回路４８の出力を音声多重
タイミング制御部４９の出力信号により切り替える。５
１はＤ／Ａ変換器で、デジタルＭＵＳＥ信号をアナログ
ＭＵＳＥ信号に変換する。５２はＭＵＳＥ信号出力端子
で、ＭＵＳＥデコーダやＭＵＳＥＶＴＲと接続される。
以上のように構成されたＭＵＳＥ有料放送デコーダにつ
いて、以下（図１）を用いてその動作を説明する。映
像、音声共にスクランブルのかかったＭＵＳＥ信号が入
力した場合を例にとり説明を行う。入力したＭＵＳＥ信
号はＡ／Ｄ変換器３でデジタル変換され、デスクランブ
ルユニット６，音声処理部５，クロック・同期再生部４
に供給される。デスクランブル処理は以下のように行わ
れる。まず、デスクランブルユニット６では、音声処理
部５からのＤＢＳ１３中のスクランブル関連情報を抽出
解読する。（図４）にスクランブル関連情報の位置を示
す。（図４）はＡモード信号多重時のビット配分とスク
ランブル関連情報の多重位置およびＤＢＳ１３状態のビ
ット割当を示す音声フレーム構成図である。（図４）に
斜線で示すようにスクランブル関連情報ビットは制御符
号，レンジビット，独立データ領域に多重されている。

【００３２】また、これらの多重されたスクランブル関
連情報ビットはその多重位置から音声モードごとに音声
フレーム中の固定位置に存在するものと音声モードごと
に領域が変わる独立データ領域に斜め多重状態で存在す
るものに分類される。制御符号領域、レンジビットに存
在するスクランブル関連情報ビットは、各音声モードご
とに固定位置に存在する。以下にその各ビットと位置を
示す。 映像スクランブルフラグビット・・・制御符号
第１２ビット，スクランブルタイミングビット・・・制
御符号第１３ビット，音声スクランブルフラグビット・
・・ｒ＃８ビット位置。

【００３３】一方、音声モードごとに領域が変わる独立
データ領域に斜め多重されているスクランブル関連情報
の多重の様子を（図５）に示す。（図５）は、Ａ１モー
ドにおける１８音声フレーム間の２８８ビットのスクラ
ンブル関連情報ビットの多重の様子を示す斜め多重方式
図である。（図５）に示すようにスクランブル関連情報
の斜め多重は音声フレーム内各行ごとに１ビットづつ行
なわれ、１８音声フレーム、すなわち２８８ビットを１
単位（以下この１８音声フレームをスーパーフレームと
定義する）としている。

【００３４】デスクランブルユニット６ではこれらのス
クランブル関連情報ビットをＤＢＳ１３から抽出解読
し、映像信号については、スクランブルデジタルＭＵＳ
Ｅ信号１９をデスクランブルし、デジタルデスクランブ
ル映像信号１２を出力する。音声信号については後段の
排他的論理和素子７でデスクランブル出来るようにＰＮ
信号１１を発生させる。音声処理部５ではデジタルＭＵ
ＳＥ信号からブランキング期間の音声データを取り出
し、デスクランブルのため、放送局側でスクランブルが
かけられた位置、すなわち音声信号にＰＮ加算が行われ
た状態まで音声信号形式を戻す。音声信号へのスクラン
ブルはビットインターリーブの直前でかけられているた
め、受信側では音声信号形式をこの状態の音声フレーム
形式まで戻し、ＤＢＳ１３にスクランブルの際に加算し
たものと同じＰＮ信号１１を排他的論理和素子７により
加算することで音声信号のデスクランブルを行う。

【００３５】次に、デスクランブルされたＤＢＳ１５は
スクランブルフラグ消去・マスタフレーム識別フラグビ
ットシフト部１４３に入力される。スクランブルフラグ
消去・マスタフレーム識別フラグビットシフト部１４３
では、映像スクランブルフラグ（ｂ＃１２）と音声スク
ランブルフラグ（ｒ＃８）を消去し、音声データビット
ストリーム信号のマスタフレームの先頭の音声フレーム
に多重されているマスタフレーム識別ビットフラグを同
マスタフレーム期間内の他の音声フレームの該当位置に
変更する。これはデスクランブルされたＭＵＳＥ信号中
にスクランブルフラグが残っていると、後段のＭＵＳＥ
デコーダでは、ＭＵＳＥ信号がデスクランブルされてい
るにもかかわらずスクランブルＭＵＳＥ信号として認識
されるため正常に番組が視聴出来ないためであり、また
マスタフレーム識別フラグビットが正常に残っていると
後段のＭＵＳＥデコーダが、例えばデスクランブルユニ
ット内蔵タイプ等であった際にスクランブル関連情報が
デスクランブルユニットに作用するため誤った視聴料金
等の課金が行われる可能性があるためである。

【００３６】（図２）にスクランブルフラグ消去・マス
タフレーム識別フラグビットシフト部の回路構成の一例
を示す。（図２）において、１５は音声ＤＢＳで、排他
的論理和素子７の出力が入力されている。６２は音声フ
レーム同期信号（ＦＳＹ）、６３は音声基準クロック
１．３５ＭＨｚ（ＡＣＫ）である。６０は音声ビットカ
ウンタで、音声フレームごとにリセットされＡＣＫ６３
により０〜１３４９をカウントする。６４はデータフリ
ップフロップで音声のＡ／Ｂモードを示す制御符号第１
ビット（以下制御符号第１ビット〜第２２ビットをそれ
ぞれｂ＃１〜ｂ＃２２と称する）を検出する。１６８は
タイミング発生回路で、音声のＡ／Ｂモードを示すｂ＃
１フラグとマスタフレームを示すマスタフレーム識別ビ
ットｂ＃１４を検出するための、タイミングパルスを出
力する。６９はビットゲートで、スクランブル関連情報
ビットのなかの、映像スクランブルフラグｂ＃１２と音
声スクランブルフラグＲ＃８ビットを検出するためのタ
イミングパルスを出力する。

【００３７】９０はＤＢＳ１５のｂ＃１検出のためのパ
ルス，９２は２スーパーフレームすなわち３６音声フレ
ームごとに伝送されている音声マスタフレームタイミン
グを示すｂ＃１４を検出するためのタイミングパルス信
号である。

【００３８】７５はデータフリップフロップで、音声フ
レームごとに出力されるｂ＃１４検出タイミングパルス
９２により、ＤＢＳ１５中のｂ＃１４、すなわち音声マ
スタフレーム識別フラグビットを検出する。７６はデー
タフリップフロップ，７８は論理積素子でこの組合せに
よりデータフリップフロップ７５の出力のｂ＃１４検出
信号を１クロック幅に微分する。

【００３９】１００は論理和素子でビットゲート６９の
出力と論理積素子７８の論理和を出力する。

【００４０】１６５は論理積素子で、論理和素子１００
の出力により音声データビットストリーム中の映像スク
ランブルフラグｂ＃１２と音声スクランブルフラグｒ＃
８ビットと正規のマスタフレーム識別フラグビットを強
制ＬＯＷにすることにより消去する。

【００４１】１９４は遅延調整回路で、論理積素子７８
の出力を同マスタフレーム期間内の他の音声フレームの
マスタフレーム識別フラグビット位置まで遅延させる。

【００４２】１６７は論理和素子で遅延調整回路１９４
の出力がＨｉｇｈの際にデータビットストリームを強制
Ｈｉｇｈにする。

【００４３】１９６はデータフリップフロップでデータ
ビットストリームをＡＣＫ６３のタイミングで出力す
る。

【００４４】以下スクランブル関連情報ビット消去部の
動作について（図２）および（図３）を用いて説明す
る。（図３）は（図２）に示すスクランブルフラグ消去
・マスタフレーム識別フラグビット位置シフト部の各部
の信号波形を示す信号波形図である。（図３）中ＤＢＳ
１５の波形に示している数字１〜１３５０はＤＢＳ状態
での音声フレーム内の各ビットの送出順序を示してい
る。ＦＳＹ６２は図に示すように音声フレームの先頭ビ
ットタイミングを示す音声フレーム同期信号である。

【００４５】まず、マスタフレーム識別フラグビットの
シフト動作について説明する。タイミング発生回路１６
８の出力９２は（図３）に示すようにｂ＃１４位置すな
わちマスタフレーム識別フラグビット位置を検出するた
めのパルス信号を出力する。データフリップフロップ７
５はこのｂ＃１４検出タイミングパルスによりＤＢＳ１
５中のｂ＃１４、すなわちマスタフレーム識別フラグビ
ットを検出する。（図３）に示すデータフリップフロッ
プ７５の出力信号は斜め多重タイミング発生回路１６８
のｂ＃１４タイミング出力９２により、ＤＢＳ１５信号
中のｂ＃１４を検出した結果を示している。

【００４６】（図３）の例ではこの音声フレームのｂ＃
１４がＨｉｇｈ、すなわちマスタフレームの先頭の音声
フレームであったことを示している。この信号は（図
２）のように、データフリップフロップ７６、論理積素
子７８に入力され、（図３）の論理積素子７８の出力に
示すように微分出力される。この論理積素子７８の出力
は論理和素子１００と遅延調整部１９４に接続される。
そして、論理和素子１００の出力信号は論理積素子１６
５により、ＤＢＳ１５のマスタフレーム識別フラグビッ
ト位置のｂ＃１４を強制Ｌｏｗとし、遅延調整部１９４
の出力は論理和素子１６７により数音声フレーム後のマ
スタフレーム識別フラグビットすなわちｂ＃１４を強制
Ｈｉｇｈとすることで、マスタフレーム識別ビットフラ
グ位置シフトを行っている。（図３）は１音声フレーム
後にシフトした一例を示している。

【００４７】次に、映像スクランブルフラグｂ＃１２と
音声スクランブルフラグｒ＃８ビットの消去動作につい
て、説明する。タイミング発生回路１６８の出力９０は
（図３）に示すようにＤＢＳ１５の音声のＡ／Ｂモード
を示すｂ＃１を検出するタイミングパルスである。この
検出結果は（図２）に示すようにデータフリップフロッ
プ６４を介してビットゲート６９に出力される。ビット
ゲート６９では映像スクランブルビットｂ＃１２の位置
を示すタイミングパルスとｂ＃１検出結果に基づくｒ＃
８ビット位置を示すパルスを（図３）のように出力し、
論理和素子１００を介して、論理積素子１６５によりＤ
ＢＳ１５の映像スクランブルビットｂ＃１２と音声スク
ランブルビットｒ＃８を強制Ｌｏｗにしている。（図
３）は音声Ａモードの一例を示している。

【００４８】以上のように、マスタフレーム識別ビット
フラグ位置シフトとスクランブルビットフラグ消去され
たデータビットストリームは、データフリップフロップ
１９６により（図３）に示すようにＡＣＫ６３のタイミ
ングで出力され、（図１）のビットインンターリーブ部
４１へ入力される。

【００４９】以下、さらに後段の処理について、（図
１）を用いて説明する。ビットインターリーブ部４１、
ＢＣＨ（８２，７４）処理装置４２、２５フレームイン
ターリーブ装置４４，２／３値変換装置４６、１２．１
５→１６．２ＭＨｚ変換フィルタ部４７については音声
処理部５でデコードされたＭＵＳＥ音声処理を再エンコ
ードするＭＵＳＥ音声エンコード処理部であるが、これ
は通常のＭＵＳＥ音声エンコード処理部の該当する部分
と同様であるためここでは説明を省略する。

【００５０】エンコード音声信号遅延回路４８は、エン
コード音声信号を遅延調整し、映像信号の垂直帰線期間
に合わせ込む。

【００５１】次に切り替えスイッチ５０は音声タイミン
グ制御部４９の出力信号により音声多重期間には出力信
号をデスクランブルユニット６の出力から音声信号側に
切り換える。以上のように本実施例によれば、スクラン
ブルされたデジタルＭＵＳＥ信号および２５フレームデ
インターリーブ，ＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正後の音
声データビットストリームを入力とし、音声データビッ
トストリームのデスクランブルのための擬似ランダム信
号（ＰＮ信号）とスクランブルデジタルＭＵＳＥ信号の
映像信号部分のデスクランブル処理を行ったデジタルＭ
ＵＳＥ信号を出力するデスクランブルユニット装置と、
前記デスクランブルユニット装置から出力されるＰＮ信
号とスクランブルされた音声データビットストリームの
加算を行い音声データビットストリームをデスクランブ
ル出力する排他的論理和装置と、前記デスクランブル音
声データビットストリームを入力とし、多重されている
映像スクランブルフラグビットと音声スクランブルフラ
グビットを消去し、音声マスターフレーム識別フラグビ
ットを正規の音声フレームから消去し他の音声フレーム
に付加するスクランブルフラグ消去・音声マスタフレー
ム識別フラグビットシフト装置と、前記スクランブルフ
ラグ消去・音声マスタフレーム識別フラグビットシフト
装置から出力された音声データビットストリームを再Ｍ
ＵＳＥ音声エンコードするための、ビットインターリー
ブ装置、ＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正付加装置、２５
フレームインターリーブ装置、時間軸圧縮装置、２値／
３値変換装置、１２．１５ＭＨｚ／１６．２ＭＨｚリサ
ンプリング波形整形フィルタ装置からなる再音声ＭＵＳ
Ｅエンコード装置と、前記再音声ＭＵＳＥエンコード装
置から出力される音声信号を遅延させる遅延装置と、前
記デスクランブルユニット装置の出力の音声データ信号
位置に前記遅延装置から出力される再音声ＭＵＳＥエン
コード信号を多重する信号切り替え装置、および前記信
号切り替え装置を制御するタイミング制御装置を設ける
ことにより、簡易な構成により、スクランブルされたＭ
ＵＳＥ信号のデスクランブルを行い、デスクランブル信
号を非スクランブルの通常のＭＵＳＥ信号として扱える
ＭＵＳＥ信号形式で出力することが出来る。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来例の
ように音声データビットストリーム中の、音声モードに
よって位置の異なる独立データ領域に斜め多重されてい
るスクランブル関連情報ビットも含めてすべてスクラン
ブル関連情報ビットを消去する方式によらない、デスク
ランブル音声データビットストリーム中に多重されてい
る映像スクランブルフラグと音声スクランブルフラグを
消去し、マスタフレーム識別フラグビット位置をシフト
するスクランブルフラグ消去・マスタフレーム識別フラ
グビット位置シフト装置を設けているため、スクランブ
ル関連情報ビットを総て消去したのと同効果を有する簡
易な構成による独立型ＭＵＳＥ有料放送デコーダを提供
可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における有料放送デコーダの
構成を示すブロック図

【図２】本発明の要部の構成を示すブロック図

【図３】同要部の動作を説明するためのタイミング図

【図４】スクランブル関連情報の多重位置を示すＭＵＳ
Ｅ音声信号のフレーム構成図

【図５】スクランブル関連信号の独立データ領域への斜
め多重方式を示すスクランブル関連情報多重方式図

【図６】従来の有料放送デコーダの構成を示すブロック
図

【図７】従来の有料放送デコーダの要部の構成を示すブ
ロック図

【図８】同要部の動作を説明するためのタイミング図

【符号の説明】

６ デスクランブルユニット装置 ７ 排他的論理和装置 １４３ スクランブルフラグ消去・マスタフレーム識別
フラグビットシフト装置 ４１ ビットインターリーブ装置 ４２ ＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正符号付加装置 ４４ ２５フレームインターリーブ装置 ４５ 時間軸圧縮装置 ４６ ２値／３値変換装置 ４７ １２．１５／１６．２ＭＨＺリサンプリング波形
整形フィルタ装置 ４８ 遅延装置 ５０ 信号切替装置 ４９ タイミング制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクランブルされたデジタル多重サンプ
   リング符号化信号および２５フレームデインターリー
   ブ，ＢＣＨ（８２，７４）誤り訂正後の音声データビッ
   トストリームを入力とし、音声データビットストリーム
   のデスクランブルのための擬似ランダム信号とスクラン
   ブルデジタル多重サンプリング符号化信号の映像信号部
   分のデスクランブル処理を行ったデジタル多重サンプリ
   ング符号化信号を出力するデスクランブルユニット装置
   と、前記デスクランブルユニット装置から出力される擬
   似ランダム信号とスクランブルされた音声データビット
   ストリームの加算を行い音声データビットストリームを
   デスクランブル出力する排他的論理和装置と、前記デス
   クランブル音声データビットストリームを入力とし、多
   重されている映像スクランブルフラグビットと音声スク
   ランブルフラグビットを消去し、音声マスターフレーム
   識別フラグビットを正規の音声フレームから消去し他の
   音声フレームに付加するスクランブルフラグ消去・音声
   マスタフレーム識別フラグビットシフト装置と、前記ス
   クランブルビット消去・音声マスタフレーム識別フラグ
   ビットシフト装置から出力された音声データビットスト
   リームを多重サンプリング符号化信号に再多重するため
   のビットインターリーブ装置、ＢＣＨ（８２，７４）誤
   り訂正付加装置、２５フレームインターリーブ装置、時
   間軸圧縮装置、２値／３値変換装置、１２．１５ＭＨｚ
   ／１６．２ＭＨｚリサンプリング波形整形フィルタ装置
   からなる多重サンプリング符号化信号への音声再多重エ
   ンコード装置と、前記多重サンプリング符号化信号への
   音声再多重エンコード装置から出力される音声信号を遅
   延させる遅延装置と、前記デスクランブルユニット装置
   の出力の音声独立データ領域に前記デスクランブルされ
   多重サンプリング符号化信号への音声再多重エンコード
   された音声信号を多重する信号切り替え装置と、前記信
   号切り替え装置を制御するタイミング制御装置を含んで
   構成されており；スクランブルされた多重サンプリング
   符号化信号のデスクランブルを行い、デスクランブル信
   号出力を多重サンプリング符号化信号形式で行うことを
   特徴とする有料放送デコーダ。